1.3.7 Спеціальні властивості будівельних матеріалів
Хімічна (корозійна) стійкість – властивість матеріалу не руйнуватися під дією різних агресивних середовищ (кислот, лугів, солей). Чорні метали іржавіють навіть на повітрі; мармур тьмяніє і втрачає міцність під дією сполук сірки; деревина не стійка до дії вологи; гірські породи, цементи, бетони руйнуються кислотами.
Біологічна стійкість – властивість матеріалу чинити опір руйнівним діям рослинних і тваринних мікроорганізмів (гриби, лишайники і річні організми). Ця властивість важлива для матеріалів органічного походження (деревина) і для гідротехнічних споруд.
Довговічність – здатність матеріалу зберігати свої властивості під дією атмосферних факторів за весь час експлуатації споруди (перепади температур, зміна вологи, опади, дії кисню та інших газів). Процес змін властивостей матеріалів під дією атмосферних факторів називається старінням.
Адгезія – здатність матеріалу приставати до інших матеріалів. Ця властивість важлива для фарб, емульсій, паст, мастики.
Акустичні властивості характеризуються відношенням матеріалів, які використовуються у всіх категоріях будівель, до звукових хвиль. Матеріали відбивають, вбирають або пропускають їх по-різному.
Радіаційна стійкість – властивість матеріалу зберігати будову та фізико-механічні характеристики після дії іонізуючого випромінювання. Для захисту від потоку нейтронів застосовують матеріали, які містять значну кількість зв’язаної води (гідратований бетон,водний оксид заліза), від γ-випромінювання – матеріали з великою густиною (свинець, особливо важкий бетон). Зменшити інтенсивність проникання нейтронного випромінювання через бетон можна шляхом уведення до його складу спеціальних добавок (бору,
Задача 1
Зразок каменю неправильної форми важив в сухому вигляді на повітрі 0,8 Н. Після покриття поверхні зразка тонким шаром парафіну для закриття пор вага його в воді становила 0,37 Н. Нехтуючи товщиною шару парафіну, визначити середню густину каменю.
Відповідь: 1860 кг/м3.
Задача 2
Циліндричний зразок гірської породи діаметром 5 см і висотою 5 см в сухому стані має масу 245 г. Після насичення водою його маса збільшилась до 249 г. Визначити середню густину каменю і його масове та об’ємне водопоглинання.
Відповідь: 2,5 г/см3; 1,63 %; 4,07 %.
Задача 3
Зразок каменю в сухому стані має масу 77 г, а після насичення водою – 79 г. Визначити масове водопоглинання, середню густину і пористість каменю, якщо його об’ємне водопоглинання дорівнює 4,28 %, а істинна густина – 2,65 г/см3.
Відповідь: 2,6 %; 1,65 г/см3; 37,7 %
Задача 4
При випробуванні на стиск зразка-кубика каменю з ребром 10 см максимальний тиск по манометру гідравлічного преса виявився рівним 10 МПа. Діаметр поршня преса дорівнює 0,4 м.
Визначити руйнівне зусилля при роздавлюванні зразка і границю міцності (тимчасовий опір) на стиск матеріалу зразка.
Відповідь: 1,25 МН; 125 МПа.
Задача 5
Гідравлічний прес має три вимірювальні шкали (максимальні зусилля, які розвиває даний прес): 50, 150 і 300 тс. Підібрати шкалу для випробування на стиск бетону марки М400 в зразках-кубиках з ребром 20 см.
Відповідь: слід використовувати шкалу на 300 тс.
Задача 6
Яке зусилля повинен розвивати гідравлічний прес під час випробування на згин бетонної балки квадратного поперечного перерізу 15×15 см. Балка спирається на дві опори, відстань між якими (прогін) дорівнює 100 см. Випробування проводиться зосередженим вантажем в середині прогону. Можлива максимальна границя міцності бетону на згин дорівнює 8 МПа.
Відповідь: 180 кН.
Задача 7
У скільки разів зменшиться необхідна сила преса, який використовується для випробування цегли розмірами 250×120×65 см, якщо замість випробування половинки цеглини на стиск проводити випробування цілої цеглини на згин плазом, прикладаючи зосереджене зусилля в середині прогону довжиною 20 см.
Границя міцності цегли при згині Rзг та границя міцності цегли при стиску Rст пов’язані між собою співвідношенням Rзг = 0,2 Rст.
Відповідь: необхідна сила преса зменшиться приблизно в 44 рази.
Задача 8
У скільки разів може бути збільшена висота стіни при заміні бутової кладки густиною 2000 кг/м3 іншими матеріалами: а) цегляною кладкою (густина 1700 кг/м3); б) великопористим бетоном (густина 1300 кг/м3)? Напруження в основі стіни не повинні перевищувати при бутовій кладці 0,5 МПа, при цегляній – 1 МПа, при бетонній – 5 МПа.
Відповідь: а) у 2,4 рази; б) у 6,4 рази.
|